這幾天，德國(guó)Embedded World國(guó)際嵌入式展正式召開(kāi)。和往年一樣，今年的嵌入式展各大MCU巨頭又開(kāi)啟了神仙打架模式?？梢哉f(shuō)，這些巨頭發(fā)布的產(chǎn)品，一個(gè)比一個(gè)夸張。

TI：MSPM0C1104超小體積(面積僅為1.38mm2

跟其他廠商的策略不一樣，德州儀器（TI）推出了一款全球最小的MCU——MSPM0C1104，進(jìn)一步擴(kuò)展了其MSPM0 MCU產(chǎn)品組合。這款MCU沒(méi)別的，就是小，很小，非常小。其采用晶圓芯片級(jí)封裝 (WCSP) ，面積僅為 1.38mm2，相當(dāng)于一粒黑胡椒。TI稱這款MCU比業(yè)界目前最小的MCU還小38％。具體有多小呢，看下面的圖就懂了。

別看它這么小，性能也不含糊，該有的功能都有。通過(guò)TI官網(wǎng)介紹，MSPM0C1104搭載24MHz Arm Cortex-M0+內(nèi)核，具有1KB SRAM，16 KB內(nèi)存，1.62 V ~3.6 V電源電壓范圍，3通道12位ADC，6個(gè)通用輸入/輸出引腳。集成了高速片上振蕩器，精度范圍-2%~+1.2%，無(wú)需外部晶振。兼容UART、SPI、I2C等標(biāo)準(zhǔn)通信接口，展工作溫度范圍–40°C~125°C。

價(jià)格上也很便宜，該產(chǎn)品系列的起價(jià)僅為0.16美元（1,000 件）。工程師曾言道，MCU和CPU領(lǐng)域不一樣，性能最強(qiáng)不一定就是最好的，性能過(guò)剩也是可恥的行為。每一位嵌入式工程師都應(yīng)該是處女座，把MCU的性能玩到極致。所以說(shuō)，到現(xiàn)在為止小型MCU特別被市場(chǎng)青睞。之前就有一位工程師向EEWorld吐槽，自己有些時(shí)候需求并不高，換來(lái)?yè)Q去MCU，實(shí)際上有些4個(gè)腳的MCU都搞定個(gè)七七八八，一個(gè)外部中斷+三個(gè)輸出腳，內(nèi)部用到兩個(gè)定時(shí)器，。當(dāng)然，如果資源性能還能再高點(diǎn)，就更好了，就能實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜一點(diǎn)的功能了。之前EEWorld也找過(guò)網(wǎng)友整活做過(guò)一些小型 MCU的DIY，做過(guò)諸如顯示溫濕度檢測(cè)、太陽(yáng)跟蹤控制器、多功能智能魚(yú)缸、農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)燈控制器、藍(lán)牙防丟報(bào)警器、無(wú)線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)終端、超聲波測(cè)距儀、摩托車(chē)胎壓報(bào)警模塊、室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀、無(wú)線門(mén)鈴、燈帶控制器、讀卡器、智能家居之類(lèi)的應(yīng)用?？傊?，小型足夠搞定很多腦洞了。目前來(lái)看，TI這款新產(chǎn)品在在對(duì)體積很?chē)?yán)格，并且實(shí)現(xiàn)功能不復(fù)雜場(chǎng)景應(yīng)該很好用。

ST：看準(zhǔn)超低功耗-全新STM32U3微控制器（MCU）--1.6μA的極低停止電流

芯片PPA是行業(yè)的黃金準(zhǔn)則，而隨便追求哪一個(gè)極端，都是一種產(chǎn)品定位。TI追求的是極致的體積，意法半導(dǎo)體（ST）追求的則是極致的功耗。ST推出具有尖端節(jié)能創(chuàng)新技術(shù)的全新STM32U3微控制器（MCU），可簡(jiǎn)化智能互聯(lián)技術(shù)的部署，尤其是在偏遠(yuǎn)地區(qū)。意法半導(dǎo)體在之前的STM32型號(hào)中引領(lǐng)了超低功耗（ULP）MCU的步伐，現(xiàn)在又推出了新的STM32U3系列，將ULP性能提升到一個(gè)新的水平。憑借先進(jìn)的節(jié)能芯片設(shè)計(jì)，通過(guò)人工智能增強(qiáng)工具進(jìn)行微調(diào)，以及運(yùn)行頻率高達(dá)96MHz的最新Arm Cortex-M33內(nèi)核，新款MCU實(shí)現(xiàn)了市場(chǎng)領(lǐng)先的每毫瓦 Coremark分?jǐn)?shù)117。這幾乎是意法半導(dǎo)體之前 STM32U5系列效率的兩倍，是STM32L4系列的五倍。從技術(shù)角度來(lái)看，STM32U3 MCU利用近閾值技術(shù)，在極低電壓下運(yùn)行IC晶體管，根據(jù)平方定律按比例節(jié)省能源，從而為動(dòng)態(tài)性能設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn)。意法半導(dǎo)體創(chuàng)新的近閾值方案在晶圓級(jí)使用AI驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)來(lái)補(bǔ)償代工廠的工藝變化除了動(dòng)態(tài)功耗節(jié)?。ǖ椭?0μA/MHz）外，STM32U3 系列還實(shí)現(xiàn)了1.6μA的極低停止電流。STM32U3嵌入高達(dá)1MB的閃存雙區(qū)和256kB的SRAM。在安全性方面，STM32U3 MCU 嵌入了STM32U5的所有成功安全功能，并具有額外的密鑰庫(kù)功能。ST在工廠將密鑰加載到STM32U3 MCU上，并由耦合和鏈橋（CCB）保護(hù)，這是該技術(shù)在STM32 MCU系列中的首次使用。當(dāng)然，ST可以提供兩條產(chǎn)品線，提供帶或不帶硬件加密加速器的MCU選擇。結(jié)合其低功耗，這些器件集成了高效和高性能的外設(shè)，包括最新的I3C數(shù)字連接。STM32U3提供提供商用 （-40°C 至 85°C） 和擴(kuò)展工業(yè)（-40°C 至 105°C） 兩個(gè)溫度范圍。STM32U3現(xiàn)已投產(chǎn)。價(jià)格方面，10000件起價(jià)為1.93美元。

瑞薩：也瞄準(zhǔn)超低功耗--RA4L1 MCU

瑞薩也注重在超低功耗MCU上的產(chǎn)品建設(shè)。推出RA4L1微控制器（MCU）產(chǎn)品群，包含14款集成超低功耗、先進(jìn)安全功能和段碼LCD支持的全新產(chǎn)品?；谥С諸rustZone的80MHz Arm Cortex-M33處理器，新款MCU在性能、功能和節(jié)能方面達(dá)到了行業(yè)先進(jìn)水平，為水表、智能鎖、物聯(lián)網(wǎng)傳感器應(yīng)用等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)人員提供更加卓越的解決方案選擇。RA4L1 MCU采用專有的低功耗技術(shù)，80MHz工作模式下的功耗為168μA/MHz；在保留所有SRAM的情況下，待機(jī)電流僅為1.70μA。此外，新產(chǎn)品還采用超小型封裝，包括3.64 x 4.28 mm的晶圓級(jí)芯片封裝（WLCSP），可滿足便攜式打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和智能標(biāo)簽等產(chǎn)品的需求。RA4L1 MCU由瑞薩靈活配置軟件包（FSP）提供支持。FSP提供所需的所有基礎(chǔ)架構(gòu)軟件，包括多個(gè)RTOS、BSP、外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序、中間件、連接、網(wǎng)絡(luò)和TrustZone支持，以及用于構(gòu)建復(fù)雜AI、電機(jī)控制和云解決方案的參考軟件，從而加快應(yīng)用開(kāi)發(fā)速度。它允許客戶將自己的既有代碼和所選的RTOS與FSP集成，為應(yīng)用開(kāi)發(fā)打造充分的靈活性。此外，F(xiàn)SP還可簡(jiǎn)化現(xiàn)有IP在RA6或RA2系列產(chǎn)品間的移植。此外，瑞薩RA4L1 MCU也獲得附CRA擴(kuò)展的PSA一級(jí)認(rèn)證。

英飛凌：RISC-V 汽車(chē)專用MCU上車(chē),全新PSOC Control系列在功率和電機(jī)控制發(fā)布

這兩天，英飛凌MCU悄悄登頂了。根據(jù)Omdia的最新研究，英飛凌在2024年的市場(chǎng)份額達(dá)到21.3%，較2023年的17.8%增長(zhǎng)了3.5個(gè)百分點(diǎn)，同業(yè)中增幅最大。這是英飛凌在公司歷史上首次在全球微控制器市場(chǎng)拔得頭籌，成為市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。2023年，英飛凌首次成為全球第一大汽車(chē)MCU供應(yīng)商，而現(xiàn)在在所有終端市場(chǎng)也取得了領(lǐng)導(dǎo)地位。在今年的Embedded World上，英飛凌又做出一個(gè)創(chuàng)新——宣布推出基于RISC-V的汽車(chē)專用MCU。雖然在去年瑞薩也宣布過(guò)要做自研RISC-V內(nèi)核的MCU，不過(guò)瑞薩主要做的是通用MCU，而英飛凌則是做專門(mén)的汽車(chē)MCU。據(jù)了解，英飛凌將以AURIX品牌在未來(lái)幾年推出基于RISC-V的全新車(chē)規(guī)級(jí)MCU系列，這個(gè)新系列將擴(kuò)展英飛凌現(xiàn)有的基于TriCore和Arm的核心產(chǎn)品組合。在本屆Embedded World上，英飛凌也很關(guān)注邊緣AI這個(gè)話題，展示了其PSOC多用途MCU系列的多項(xiàng)創(chuàng)新，包括全新PSOC Control系列在功率和電機(jī)控制方面的最新進(jìn)展，以及通過(guò)PSOC Edge賦能并符合CRA（歐盟《網(wǎng)絡(luò)彈性法案》）要求的邊緣AI等。英飛凌特別展示PSOC 4 MCU系列的最新功能特性，該系列以全新的電感式感應(yīng)和液體感應(yīng)功能擴(kuò)展了其領(lǐng)先的MCU電容感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全新的使用場(chǎng)景和更高的集成度。

恩智浦：MRAM做進(jìn)MCU-新興存儲(chǔ)技術(shù),S32K5 MCU運(yùn)行速度高達(dá)800 MHz

這幾年，所有廠商都特別關(guān)注新興存儲(chǔ)技術(shù)。比如說(shuō)，英飛凌曾經(jīng)推出過(guò)RRAM MCU，ST推出過(guò)PCM MCU。使用新興存儲(chǔ)，可以有效突破eFlash的40nm制程瓶頸，讓制程快速向前跨越。另外，新興存儲(chǔ)在存儲(chǔ)性能上更優(yōu)，一般都是汽車(chē)MCU優(yōu)先使用，幫助汽車(chē)更好地進(jìn)行OTA。恩智浦在Embedded World期間，推出了首款帶有嵌入式MRAM的16nm FinFET MCU——S32K5系列汽車(chē)微控制器。用MRAM有啥好處？根據(jù)恩智浦的介紹，片上高性能MRAM可縮短工廠內(nèi)ECU程序燒錄時(shí)間和遠(yuǎn)程O(píng)TA程序更新時(shí)間，寫(xiě)入速度比嵌入式Flash快15倍以上。結(jié)合恩智浦全新的安全加速器，包括后量子加密（PQC）功能，S32K5使汽車(chē)制造商能夠在汽車(chē)的整個(gè)生命周期內(nèi)安全可靠地部署新功能，惠及汽車(chē)制造商和用戶。

S32K5 MCU系列將擴(kuò)展恩智浦CoreRide平臺(tái)，為可擴(kuò)展的軟件定義汽車(chē)（SDV）架構(gòu)提供預(yù)集成的區(qū)域控制和電氣化系統(tǒng)解決方案。S32K5系列采用Arm Cortex CPU內(nèi)核，運(yùn)行速度高達(dá)800 MHz，并通過(guò)16nm FinFET工藝提供高能效的應(yīng)用性能。優(yōu)化的加速器可用于減輕關(guān)鍵工作負(fù)載，包括網(wǎng)絡(luò)通信轉(zhuǎn)換、信息安全和數(shù)字信號(hào)處理。S32K5集成與恩智浦S32N汽車(chē)處理器共有的以太網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)核，提供一個(gè)成熟的網(wǎng)絡(luò)解決方案，可簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用。配置上，S32K5系列搭載單核、多核或鎖步 Arm Cortex-M7內(nèi)核和Arm? Cortex R52內(nèi)核，200-800 MHz，外加一個(gè)信號(hào)處理器 （DSP），高達(dá)41MB MRAM，支持固件無(wú)線 （FOTA）A/B固件交換，支持零停機(jī)時(shí)間和回滾，低功耗運(yùn)行和待機(jī)模式、快速喚醒、時(shí)鐘和電源門(mén)控，AEC-Q100 Grade 1級(jí)認(rèn)證：-40°C~125°C。S32K5提供多層硬件隔離、安全恢復(fù)、具有后量子安全功能的硬件安全引擎（HSE）和ASIL D安全合規(guī)性，以開(kāi)發(fā)安全可靠的區(qū)域控制器。S32K5集成軟件定義、硬件加強(qiáng)的隔離架構(gòu)，助力汽車(chē)制造商能夠?qū)崿F(xiàn)功能安全、信息安全的分區(qū)，確?？梢约筛哌_(dá)ASIL-D等級(jí)的安全應(yīng)用，同時(shí)不會(huì)影響整體系統(tǒng)的功能安全或性能。S32K5還搭載專用的eIQ? Neutron神經(jīng)處理單元（NPU），這是恩智浦的可拓展機(jī)器學(xué)習(xí)加速器，使機(jī)器學(xué)習(xí)算法可對(duì)車(chē)輛邊緣傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行高能效的實(shí)時(shí)處理。

Microchip：內(nèi)置64位FPU-40 Msps的12位ADC(5納秒高速比較器和100 MHz增益帶寬積（GBWP）運(yùn)算放大器)

這幾年，Microchip的32位MCU越來(lái)越強(qiáng)大， 而在今年Embedded World上，Microchip發(fā)布了內(nèi)置64位FPU的MCU產(chǎn)品PIC32A系列，不僅能為汽車(chē)、工業(yè)、消費(fèi)及醫(yī)療市場(chǎng)提供高性價(jià)比、高性能的通用型解決方案，同時(shí)適合做一些邊緣AI應(yīng)用。32位PIC32A MCU采用200 MHz CPU，集成高速模擬外設(shè)，旨在大幅減少對(duì)外部元件的需求。其特性包括高達(dá)40 Msps的12位ADC、5納秒高速比較器和100 MHz增益帶寬積（GBWP）運(yùn)算放大器，適用于智能邊緣傳感。這些特性結(jié)合高性能CPU，可在單一MCU上實(shí)現(xiàn)多任務(wù)處理，優(yōu)化系統(tǒng)成本和物料清單（BOM）。此外，集成的硬件安全功能包括閃存和RAM的糾錯(cuò)碼（ECC）、內(nèi)存內(nèi)置自測(cè)試（MBIST）、I/O完整性監(jiān)控、時(shí)鐘監(jiān)控、不可變安全啟動(dòng)及閃存訪問(wèn)控制，旨在為嵌入式控制系統(tǒng)應(yīng)用中的軟件代碼提供安全的執(zhí)行環(huán)境。PIC32A MCU內(nèi)置64位浮點(diǎn)單元（FPU），可高效處理數(shù)據(jù)密集型數(shù)學(xué)運(yùn)算，支持模型化設(shè)計(jì)快速部署。這些MCU可助力開(kāi)發(fā)者在傳感器接口和數(shù)據(jù)處理等計(jì)算密集型應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)加速執(zhí)行。其他外設(shè)包括三個(gè) UART、兩個(gè) I2C 和三個(gè) SPI 或 I2S 總線、兩個(gè) SENT 總線、八通道高分辨率脈沖寬度調(diào)制 (PWM)、一個(gè)正交編碼器接口、四個(gè)可配置邏輯單元、一個(gè)外設(shè)觸發(fā)發(fā)生器和虛擬可重映射引腳。

總結(jié)

今年Embedded World，各家巨頭的主題都所有不同，在體積、功耗、性能和安全性等方面展開(kāi)了激烈的競(jìng)爭(zhēng)，推出了許多創(chuàng)新產(chǎn)品，滿足了不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求?？偟膩?lái)看，在三個(gè)賽道上，延續(xù)了前幾年的紛爭(zhēng)：一是超低功耗MCU，二是新興存儲(chǔ)MCU，三是邊緣AI MCU。也新增了兩個(gè)新賽道：一是車(chē)規(guī)RISC-V MCU，另一個(gè)是超小型MCU。